本發(fā)明涉及天線技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多天線裝置及具有所述多天線裝置的終端設(shè)備。

背景技術(shù)：

無線終端設(shè)備需要兼容的模式和器件很多，留給天線設(shè)計的空間非常少，例如機頂盒，作為重要的終端設(shè)備，天線的覆蓋質(zhì)量對于用戶體驗是非常重要的，所以天線設(shè)計對于產(chǎn)品的競爭力影響是不言而喻的。時代對天線的要求越來越苛刻，單板尺寸越來越小，天線數(shù)量越來越多，成本卻越來越低，成本低對應(yīng)的是更廉價的芯片，更弱的信號解析能力，這又對天線間隔離提出了更高的要求，如果隔離不能達到產(chǎn)品設(shè)計規(guī)格的要求，會容易引起wi-fi和bt天線間信號干擾，從而影響客戶體驗。

因此，如何在有限的單板空間內(nèi)布局多個天線，在保證每個天線性能的前提，使得多個天線之間能夠兼容，為業(yè)界持續(xù)研究的方向。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種多天線裝置及具有所述多天線裝置的終端設(shè)備，實現(xiàn)了將多個天線布局在一塊電路板上，在保證每個天線性能的前提下，多個天線之間能夠兼容。

第一方面，本發(fā)明實施例提供一種多天線裝置，包括電路板、第一天線、第二天線和第三天線，所述第一天線和所述第二天線設(shè)置在所述電路板上的一側(cè)邊緣處，且所述第一天線和所述第二天線的主波束方向不同；所述第一天線和所述第二天線之間設(shè)有隔離槽，用于隔離所述第一天線和所述第二天線之間的相互干擾；所述第三天線遠離所述第一天線和所述第二天線設(shè)置在所述電路板的另一側(cè)的邊緣處；所述第三天線包括輻射主體及接地支路，所述輻射主體為ifa天線，所述接地支路連接至所述輻射主體的接地腳，所述接地支路用于使所述第三天線的主波束的方向不指向所述第一天線和所述第二天線。輻射主體的接地腳指的是連接至電路板上的接地層的部分。

通過實施本發(fā)明實施例，能夠?qū)⒍鄠€天線布局在一塊電路板上，在保證每個天線性能的前提下，多個天線之間能夠兼容。具體而言，通過第一天線、第二天線和第三天線在電路板上的布局，并且通過第一天線和第二天線之間的隔離槽的設(shè)置，及第三天線接地支路的設(shè)置，使得三個天線主波束方向不同，這樣在同一塊電路板上，不但能保證各天線本身的收發(fā)信號的性能，還使得三個天線能夠彼此兼容，互相之間無干擾。

電路板可以大致為長方形，第一天線和第二天線位于電路板的第一邊角處，第三天線位于電路板上的第二邊角處，第一邊角和第二邊角可以為相鄰的邊角，也可以為相對的邊角。一種實施方式中，第一天線和第二天線位于電路板上一個邊角處的相鄰的邊緣，二者的主波束的方向相差90度。

一種實施方式中，所述第一天線包括第一主體和第一支路，所述第一主體為ifa天線且包括第一輻射段，所述第一輻射段的一端連接至所述第一天線的饋電點，所述第一輻射段的另一端為自由端，所述第一支路從所述自由端彎折延伸，且所述第一支路和所述第一輻射段之間形成縫隙耦合。

一種實施方式中，第一支路包括延伸段和連接段，所述連接段連接在所述第一輻射段的自由端和所述延伸段的一端之間，所述延伸段和所述第一輻射段均直線狀且相對設(shè)置。具體而言，延伸段和連接段可以為相互垂直設(shè)置的直線狀，延伸段與第一輻射段之間可以相互平行。第一天線通過其本身的諧振能夠產(chǎn)生2.4g信號，通過第一支路和第一輻射段之間形成的二次諧振，能夠產(chǎn)生5g信號。因此第一天線為雙頻天線。

一種實施方式中，第二天線和第一天線的結(jié)構(gòu)可以是相同的，第一天線和第二天線都可以設(shè)置為wifi天線。第三天線可以設(shè)置為bt天線。

一種實施方式中，第三天線的接地支路為四分之一波長的線路，通過接地支路路徑長度的設(shè)置，能夠保證第三天線的主波束方向得到良好的控制，在三個天線之間，實現(xiàn)較為合理的方向圖避讓。

具體而言，所述接地支路包括依次連接第一段、第二段和第三段，所述第一段與所述第三段相對設(shè)置，所述第一段之遠離所述第二段的一端連接至所述輻射主體的所述接地腳，所述第三段遠離所述第二段的一端為自由端。自由端指向輻射主體的接地腳。

一種實施方式中，所述第三天線還包括開路支路，所述開路支路連接至所述輻射主體的自由端，所述開路支路用于控制所述第三天線的波束方向。本實施方式中，開路支路位于輻射主體的右側(cè)，開路支路使得第三天線的主波束方向朝右，也就是說開路支路位于輻射主體的哪一側(cè)，就會使得第三天線的主波束的方向朝向哪個方向。

具體而言，開路支路呈l形，包括第一段和第二段，所述第一段垂直連接在所述第二段和所述輻射主體之間。

一種實施方式中，所述隔離槽兩側(cè)形成第一地支路和第二地支路，所述第一地支路用于反射所述第一天線所產(chǎn)生的指向所述第二天線的電磁信號，所述第二地支路用于反射所述第二天線所產(chǎn)生的指向所述第一天線的電磁信號。所述隔離槽是通過在所述電路板的接地層上蝕刻形成的開縫，蝕刻后同時形成了第一地支路和第二地支路。所述隔離槽為四分之一波長。

一種實施方式中，天線裝置還包括第一耦合支路，所述第一耦合支路位于所述第一天線之面對所述第三天線的一側(cè)，所述第一耦合支路用于反射所述第一天線所產(chǎn)生的指向所述第三天線的電磁信號。

具體而言，所述第一耦合支路包括彎折段和自由段，所述彎折段連接在所述自由段和所述電路板的接地層之間，所述自由段指向所述第一天線。所述彎折段包括依次連接的第一段、第二段和第三段，所述第一段和所述第三段彼此相對設(shè)置，所述自由段的一端連接至所述第三段遠離所述第二段的一端，所述自由段的自由端指向所述第一天線。

一種實施方式中，天線裝置還包括第二耦合支路，所述第二耦合支路位于所述第二天線之遠離所述第一天線的一側(cè)，用于反射所述第二天線所產(chǎn)生的指向所述電路板內(nèi)部電子遠離的電磁信號。第二耦合支路的結(jié)構(gòu)可以與第一耦合支路的結(jié)構(gòu)相同。第二耦合支路包括彎折段和自由段，第二耦合支路的自由段指向第二天線的輻射體，第二支路的彎折段位于自由段和電路板的接地層之間，第二耦合支路的設(shè)置能夠消弱第二天線所產(chǎn)生的電磁信號對電路板上其它電子元件的影響，第二耦合支路遠離第二天線的一側(cè)可以設(shè)置其它的電子元件，例如輸入輸出接口等。

第二方面，本發(fā)明實施例提供一種終端設(shè)備，包括前述任意一種實施方式所述的天線裝置。天線裝置應(yīng)用在終端設(shè)備中，有利于終端設(shè)置尺寸小型化的發(fā)展需求。

綜上所述，本發(fā)明實施例通過將第一天線、第二天線和第三天線布局在電路板的邊緣位置，且第三天線遠離第一天線和第二天線設(shè)置，通過第三天線的接地支路控制第三天線的主波束方向，通過第一天線和第二天線之間的隔離槽控制第一天線和第二天線之間的隔離，使得三個天線能夠在同一個電路板上兼容，工作狀態(tài)下，三個天線的主波束方向互不指向，使得三個天線的性能得到保證，互不干擾。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或背景技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對本發(fā)明實施例或背景技術(shù)中所需要使用的附圖進行說明。

圖1是本發(fā)明一種實施例提供的多天線裝置示意圖；

圖2是圖1所示的多天線裝置中i部分(即第一天線)的放大示意圖；

圖3是圖1所示的多天線裝置中ii部分(即第二天線)的放大示意圖；

圖4是圖1所示的多天線裝置中iii部分(即第三天線)的放大示意圖；

圖5是本發(fā)明一種實施例提供的天線裝置中各天線之間距離表示示意圖；

圖6是本發(fā)明一種實施例提供的天線裝置中各天線的回損表示曲線示意圖；

圖7是本發(fā)明一種實施例提供的天線裝置中各天線間的插損表示曲線示意圖；

圖8是本發(fā)明一種實施例提供的天線裝置中的第一天線和第二天線的波束方向圖。

具體實施方式

下面結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖對本發(fā)明實施例進行描述。

本發(fā)明實施例提供一種多天線裝置，應(yīng)用于終端設(shè)備中，終端設(shè)備可以為機頂盒、路由器、平板電腦、手機等。終端設(shè)備通常包括多種不同的功能，例如wi-fi功能、藍牙(bt)功能等，終端設(shè)備內(nèi)設(shè)置多個天線，分別對應(yīng)不同的功能模塊進行信號傳輸，例如wi-fi天線、bt天線等。本發(fā)明實施例子提供的多天線裝置中的多個天線在終端設(shè)備內(nèi)的布局，能夠?qū)崿F(xiàn)良好的線間的隔離，使得多個天線之間信號互相不干擾，從而保證各天線的信號收發(fā)性能。

請參閱圖1，多天線裝置包括電路板100、第一天線10、第二天線20和第三天線30。電路板100可以為終端設(shè)備中的主板，電路板100設(shè)有接地層101，電路板100的邊緣位置設(shè)有天線布放區(qū)102，本實施方式本，如圖1所示，電路板100的一個邊角處設(shè)置一個天線布放區(qū)102，另一個邊角處設(shè)置一個天線布放區(qū)102，這兩個邊角位置處的天線布放區(qū)102之間設(shè)有大面積的接地層，使得二者相互隔離。具體而言，電路板100上的接地層原101本是布滿整塊電路板的，通過蝕刻的方式在兩個邊角位置處形成天線布放區(qū)102。圖1的實施例將天線布放區(qū)102設(shè)置在電路板100的角落處，為了滿足電路板100其它的區(qū)域更方便布局電子元件。當然天線布放區(qū)102也可以設(shè)置在電路板100邊緣的其它位置處(非角落位置)。

本實施例將所述第一天線10和所述第二天線20設(shè)置在所述電路板100上的一側(cè)邊緣處，且所述第一天線10和所述第二天線20的主波束方向不同。所述第一天線10和所述第二天線20之間設(shè)有隔離槽40，用于隔離所述第一天線10和所述第二天線20之間的相互干擾。一種實施方式中，第一天線10和第二天線20位于電路板100上一個邊角處的相鄰的邊緣，二者的主波束的方向相差90度。

所述第三天線30遠離所述第一天線10和所述第二天線20設(shè)置在所述電路板100的另一側(cè)的邊緣處。電路板100可以大致為長方形，第一天線10和第二天線20位于電路板100的第一邊角，第三天線30位于電路板100上的第二邊角，第一邊角和第二邊角可以為相鄰的邊角，也可以為相對的邊角。圖1所示的實施例中，第一邊角和第二邊角相鄰設(shè)置，這樣將所有的天線集中設(shè)置在電路板100左側(cè)區(qū)域，使得電路板100右側(cè)區(qū)域連同第一邊角和第二邊角之間的區(qū)域共同形成大面積的天線禁放區(qū)，天線禁放區(qū)用于設(shè)置其它的電子器件。

所述第三天線30包括輻射主體32及接地支路34，所述輻射主體32為ifa天線，所述接地支路34連接至所述輻射主體32的接地腳322，所述接地支路34用于使所述第三天線30的主波束的方向不指向所述第一天線10和所述第二天線20。輻射主體32的接地腳322指的是連接至電路板100上的接地層101的部分。

通過實施本發(fā)明實施例，能夠?qū)⒍鄠€天線布局在一塊電路板100上，在保證每個天線性能的前提下，多個天線之間能夠兼容。具體而言，通過第一天線10、第二天線20和第三天線30在電路板100上的布局，并且通過第一天線10和第二天線20之間的隔離槽40的設(shè)置，及第三天線30接地支路34的設(shè)置，使得三個天線主波束方向不同，這樣在同一塊電路板100上，不但能保證各天線本身的收發(fā)信號的性能，還使得三個天線能夠彼此兼容，互相之間無干擾。

ifa天線亦稱為倒f天線，它的形狀為倒置的“f”，ifa天線包括一個接地點和一個饋電點。通常，ifa天線輻射部呈平板或直線狀，ifa天線還包括連接在接地點與輻射部之間的接地腳及連接在饋電點和輻射部之間的饋電部。饋電點和接地腳可以相互平行，且二都均可以垂直于輻射部。

第一天線10的具體結(jié)構(gòu)如下：

一種實施方式中，所述第一天線10包括第一主體12和第一支路14，所述第一主體12為ifa天線，第一主體12包括第一輻射段126，所述第一輻射段126的一端連接至所述第一天線10的饋電點，所述第一輻射段126的另一端為自由端，所述第一支路14從所述自由端彎折延伸，且所述第一支路14和所述第一輻射段126之間形成縫隙耦合。

具體而言，第一主體12包括第一接地腳122、第一饋電段124、第一輻射段126和第二輻射段128，第一接地腳122的一端連接至電路板100的地，第一接地腳122的另一端連接至第二輻射段128的一端，第一饋電段124的一端連接至第二輻射段128的另一端，第一饋電段124的另一端為所述第一天線10的饋電點，所述第一輻射段126的一端同時連接至第一饋電段124和第二輻射段128，且與第二輻射段128共線。第一饋電段124和第一接地腳122平行。

一種實施方式中，第一支路14包括延伸段142和連接段144，所述連接段144連接在所述第一輻射段126的自由端和所述延伸段142的一端之間，所述延伸段142和所述第一輻射段126均直線狀且相對設(shè)置。具體而言，延伸段142和連接段144可以為相互垂直設(shè)置的直線狀，延伸段142與第一輻射段126之間可以相互平行。具體而言，延伸段142的長度大于第一輻射段126與第二輻射段128長度之和。

第一天線10通過其本身的諧振能夠產(chǎn)生2.4g信號，通過第一支路14和第一輻射段126之間形成的二次諧振，能夠產(chǎn)生5g信號。因此第一天線10為雙頻天線。

一種實施方式中，第二天線20和第一天線10的結(jié)構(gòu)可以是相同的，第二天線20的結(jié)構(gòu)如下。

第二天線20包括第二主體22和第二支路24，所述第二主體22為ifa天線，第二主體22包括第四輻射段226，所述第四輻射段226的一端連接至所述第二天線20的饋電點，所述第四輻射段226的另一端為自由端，所述第二支路24從所述自由端彎折延伸，且所述第二支路24和所述第四輻射段226之間形成縫隙耦合。

具體而言，第二主體22包括第二接地腳222、第二饋電段224、第三輻射段228和第四輻射段226，第二接地腳222的一端連接至電路板100的地，第二接地腳222的另一端連接至第三輻射段228的一端，第二饋電段224的一端連接至第三輻射段228的另一端，第二饋電段224的另一端為所述第二天線20的饋電點，所述第四輻射段226的一端同時連接至第二饋電段224和第三輻射段228，且與第三輻射段228共線。第二饋電段224和第二接地腳222平行。

一種實施方式中，第二支路24包括延伸段242和連接段244，所述連接段244連接在所述第四輻射段226的自由端和所述延伸段242的一端之間，所述延伸段242和所述第四輻射段226均直線狀且相對設(shè)置。具體而言，延伸段242和連接段244可以為相互垂直設(shè)置的直線狀，延伸段242與第四輻射段226之間可以相互平行。具體而言，延伸段242的長度大于第三輻射段228與第四輻射段226長度之和。

一種實施方式中，第一天線10的第一支路14的延伸段的延伸方向與第二支路24的延伸段的延伸方向相差90度。也就是說，第一天線10的設(shè)置和第二方向的設(shè)置相差90度，使得第一天線10的主波束方向和第二方向的主波束方向相差90度，圖1所示的實施例中，第一天線10的主波束的方向朝左，第二天線20的主波束方向朝下。

第三天線30的結(jié)構(gòu)如下。

請參閱圖4，第三天線30的輻射主體32包括接地腳322、饋電段323及輻射部326，輻射部326的一端連接至接地腳322，輻射部326的另一端為輻射主體32的自由端，一種實施方式中，輻射部326呈直線狀，接地腳322和饋電段324平行設(shè)置且均垂直連接于輻射部326。接地支路34位于輻射主體32之接地腳322一側(cè)。

一種實施方式中，第三天線30的接地支路34為四分之一波長的線路，通過接地支路34路徑長度的設(shè)置，能夠保證第三天線30的主波束方向得到良好的控制，在三個天線之間，實現(xiàn)較為合理的方向圖避讓。

具體而言，所述接地支路34包括依次連接第一段324、第二段344和第三段346，所述第一段342與所述第三段326相對設(shè)置，所述第一段342之遠離所述第二段344的一端連接至所述輻射主體32的所述接地腳322，所述第三段346遠離所述第二段344的一端為自由端。第三段346的自由端指向輻射主體32的接地腳322。

一種實施方式中，接地支路34連接至接地腳322與輻射部326的交匯處。接地支路34的第一段342與輻射部326可以共線設(shè)置。其它實施方式中，接地支路34也可以連接至接地腳322的其它位置處。

一種實施方式中，所述第三天線30還包括開路支路36，所述開路支路36連接至所述輻射主體32的自由端，即開路支路36連接至輻射段326之遠離接地腳322的一端。所述開路支路36用于控制所述第三天線30的波束方向。本實施方式中，開路支路36位于輻射主體32的右側(cè)，開路支路36使得第三天線30的主波束方向朝右，也就是說開路支路36位于輻射主體32的哪一側(cè)，就會使得第三天線30的主波束的方向朝向哪個方向。

具體而言，開路支路呈l形，包括第一段362和第二段364，所述第一段362垂直連接在所述第二段364和所述輻射主體32之間。

一種實施方式中，第一天線10和第二天線20之間還設(shè)有第一接地支路34和第二接地支路34。所述隔離槽40是通過在所述電路板100的接地層上蝕刻形成的開縫，蝕刻后同時形成了第一地支路和第二地支路，所述第一地支路用于反射所述第一天線10所產(chǎn)生的指向所述第二天線20的電磁信號，所述第二地支路用于反射所述第二天線20所產(chǎn)生的指向所述第一天線10的電磁信號。具體而言，所述隔離槽40為四分之一波長。

請參閱圖2，一種實施方式中，天線裝置還包括第一耦合支路60，所述第一耦合支路60位于所述第一天線10之面對所述第三天線30的一側(cè)，所述第一耦合支路60用于反射所述第一天線10所產(chǎn)生的指向所述第三天線30的電磁信號。

具體而言，所述第一耦合支路60包括彎折段62和自由段64，一種實施方式中，彎折段62呈η形。所述彎折段62連接在所述自由段64和所述電路板100的接地層101之間，所述自由段64指向所述第一天線10。所述彎折段62包括依次連接的第一段621、第二段622和第三段623，所述第一段621和所述第三段623彼此相對設(shè)置，所述自由段64的一端連接至所述第三段623遠離所述第二段622的一端，所述自由段64的自由端指向所述第一天線10。具體而言，第一段621平行于第三段623，第二段622垂直連接在第一段621和第三段623之間。

請參閱圖3，一種實施方式中，天線裝置還包括第二耦合支路70，所述第二耦合支路70位于所述第二天線20之遠離所述第一天線10的一側(cè)，用于反射所述第二天線20所產(chǎn)生的指向所述電路板100內(nèi)部電子遠離的電磁信號。第二耦合支路70的結(jié)構(gòu)可以與第一耦合支路60的結(jié)構(gòu)相同。第二耦合支路70包括彎折段72和自由段74，第二耦合支路70的自由段74指向第二天線20的輻射體，第二耦合支路70的彎折段72位于自由段74和電路板100的接地層之間，第二耦合支路70的設(shè)置能夠消弱第二天線20所產(chǎn)生的電磁信號對電路板100上其它電子元件的影響，第二耦合支路70遠離第二天線20的一側(cè)可以設(shè)置其它的電子元件，例如輸入輸出接口等。一種實施方式中，第二耦合支路70的彎折段72與第一耦合支路60的彎折段62結(jié)構(gòu)相同。

第一天線10和第二天線20都可以設(shè)置為wifi天線。第三天線30可以設(shè)置為bt天線。

請參閱圖5，第一天線10和第二天線20之間的距離d1約小于等于30mm，第一天線10和第三天線30之間的距離d2大于等于60mm，各天線之間的距離指的是各天線之饋電點之間的直線距離。第二天線20與第三天線30之間的距離d2要大于第一天線10和第三天線30之間的距離d1。

請參閱圖6，所示為第一天線10、第二天線20和第三天線的回損示意圖。其中s(1,1)代表第一天線10的回損曲線；s(2,2)代表第二天線20的回損曲線；s(3,3)代表第三天線30的回損曲線。從圖6可以看出：各天線的回波損耗基本滿足常規(guī)-10db的要求，業(yè)界經(jīng)常以-10db作為天線回波損耗的標準。

請參閱圖7，所示為各天線間的插損示意圖。1代表第一天線10，2代表第二天線20，3代表第三天線30。db(s(2,1))表示第二天線和第一天線之間的插損。db(s(3,1))表示第三天線和第一天線之間的插，db(s(3,2))表示第三天線和第二天線之間的插損。插入損耗就是隔離度，隔離度的數(shù)值直接表現(xiàn)天線間相互影響的程度，隔離度越小[絕對值越大]，說明天線間影響越小，業(yè)界芯片的接受能力大概是wi-fi間隔離度標準是-15db；wi-fi與bt間隔離度標準是-25db。圖7所示的用插入損耗的圖，表示本發(fā)明實施例能滿足大部分芯片的解析能力。

請參閱圖8，所示為第一天線和第二天線的波束方向圖，第一天線和第二天線均為wifi天線，從圖可以看出，兩個wifi天線水平面(即電路板所處平面)上的覆蓋沒有受到很大影響，基本能實現(xiàn)均勻覆蓋效果。本申請實施例提供的多天線裝置中的第一天線和第二天線包括2400-2500mhz/5150-5850mhz兩個頻段，第三天線包括2400-2500mhz頻段，所以在2400-2500mhz頻段范圍內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)多天線兼容。

本發(fā)明實施例提供的多天線裝置應(yīng)用在終端設(shè)備中，有利于終端設(shè)置尺寸小型化的發(fā)展需求。

綜上所述，通過實施本發(fā)明實施例，將第一天線10、第二天線20和第三天線30布局在電路板100的邊緣位置，且第三天線30遠離第一天線10和第二天線20設(shè)置，通過第三天線30的接地支路34控制第三天線30的主波束方向，通過第一天線10和第二天線20之間的隔離槽40控制第一天線10和第二天線20之間的隔離，使得三個天線能夠在同一個電路板100上兼容，工作狀態(tài)下，三個天線的主波束方向互不指向，使得三個天線的性能得到保證，互不干擾。通過控制天線方向圖實現(xiàn)了高隔離，滿足芯片(wifi芯片)解析能力，確保低成本芯片的使用，且不會影響用戶的體驗。本發(fā)明實施例提供的多天線裝置不僅可以滿足隔離的要求，還可以實現(xiàn)無線信號在水平面較均勻的覆蓋，保證各角度的吞吐量的質(zhì)量。